ویبروکلرا: گروه‌های سرولوژیک O1 و O139

 

هر چند که ویبروکلرا شامل بیش از 200 گروه سرولوژیک (serogroups) بر اساس آنتی ژن O است، ولی O1 و گروه تقریباً اخیر شناخته شدة O139، مسئول اپیدمی های عمدة وبا هستند. ویبراکلرا از گونه های پاتوژن بسیار مهم است، زیرا یک آنتروتوکسین قوی به نام سمّ کلرا (cholera toxin) را تولید می کند که می تواند انتقال یونی سلول‎های اپیتلیالی روده را مختل نماید. در نتیجه، از دست دادن آب و الکترولیت ها موجب ایجاد اسهال و استفراغ شدید -که از ویژگی های وبا است- گردیده و ایجاد دهیدراسیون شدید در بیمار می کند.

امروزه به میکروب وبا در یک معادلة سادة باکتری و میزبان انسانی نگریسته نمی شود بلکه در یک معادلة پیچیده، موارد الگوهای آب و هوایی جهانی، منابع آبی و زیست محیط‎های دریایی و ژرفای دریاها، زئوپلانکتون ها و ژنوم سازش پذیر نیز لحاظ می گردند؛ این خود دیدگاه جدیدی به منظر سیستم های بیولوژیک است که از آن به عنوان پیچیدگی زیستی (biocomplexity) نام می برند.

از این رو، برای مطالعة بیماری های اسهالی برخاسته از آب مانند وبا، نیاز است تا میکروبیولوژیست ها، پزشکان و متخصصین سلامت عمومی با ریاضی دانان، دانشمندان فضایی، اقیانوس شناسان، آب و هوا شناسان، دانشمندان علوم کامپیوتر، متخصصین جغرافی دان پزشکی و ژنومیست ها گرد هم آیند، تا با طرح منظری میان رشته ای و جامع نگر، به چگونگی مقابله با بیماری های کشنده ای همچون وبا نائل آیند، یعنی در حلقة آنچه که امروزه به نام پزشکی پیش دستانه (preemptive medicine) معروف است، گرد هم آیند.

در اواسط دهة 1980، اکولوژی باکتری وبا، موجب مطرح شدن مفهومی جدید گردید. زیرا آشکار شد که زئوپلانکتون ها در سیستم های رودخانه ای و خورهای دریایی، در بهار و پاییز هر سال، شکوفایی یافته و نقش مهمی را در چرخة وبا ایفا می نمایند؛ یعنی همانند یک عامل (vector) در بیماری وبا عمل می کنند. از این رو، به بیماری وبا همچون یک بیماری برخاسته از عامل (vectorborne) نگریسته شد. این منظر همبستگی میان ویبریو و زئوپلانکتون‎ها موجب گردید تا فرصت های نوینی برای پیشگویی و پیشگیری رخداد وبا ترسیم شود.

ویبریوکلرا O1 از آب دریا، پلانکتون، صدف و ماهی جدا شده است. پلانکتون ها به عنوان ریز–دستگاه جانوری اکوسیستم های آبی برای ویبریوکلرا، مورد پژوهش قرار گرفته اند. این باکتری از نمونه های پلانکتونی از بنگلادش، خلیج چساپیک (Chesapeake Bay) و زئوپلانکتون های دریایی در پرو جدا گردیده است. ویبریوکلرا به کوپه پودها (که نوعی از زئوپلانکتون ها است) می چسبد. اتصال ویبریوکلرا به زئوپلانکتون ها باعث بقاء آن در شرایط نامساعد می شود. در این جا، کوپه پودها به عنوان مخزن ویبریوکلرا عمل کرده و اجازة تکثیر این باکتری ها را در زمانی دیگر که شرایط مساعد رشد فراهم شود، مهیا می‎کنند.

بنابراین، کلونیزاسیون کوپه پودها با ویبریوکلرا، مکانیسم مهمی برای پخش ارگانیسم و انتشار بیماری است. احتمالاً، هنگامی که کوپه پودها در اوج شکوفایی وارد می‎شوند، ویبریوکلرا نیز در محیط تکثیر یافته و به فراوانی یافت می‎گردد.

این دیدگاه جدید، فرضیه های اخیر را که مخزن ویبریوکلرا O1 در فاصله بین اپیدمی ها در بنگلادش پلانکتون ها هستند و با اوج شکوفایی فصلی آنها، اپیدمی و با ظهور می یابد، تقویت می کند. از آنجا که بلوم یا شکوفایی فیتوپلانکتون ها و در نتیجه شکوفایی زئوپلانکتون هایی که از آنها تغذیه می کنند با درجه حرارت بالای میانگین سطح دریا همبستگی بسیار نزدیکی دارد، می‎توان شکوفایی این پلانکتون‎ها را به روش‎های حس از راه دور ماهواره ای، تحت نظر قرار داد؛ زیرا گیرنده های پیگمان های کلرورفیلی، بسیار حساس و دقیق می باشند. با کنترل کردن درجه حرارت آب دریا به وسیلة ابزارهای ماهواره ای و اندازه گیری بلوم فیتوپلانکتونی، بلوم زئوپلانکتونی نیز قابل پیش گویی است. در این سناریو می توان با بلوم فیتوپلانکتونی، بلوم زئولانکتونی و درنهایت رهاسازی ویبریوهای در حد شکوفایی را در آب، پیش بینی نمود. این ویبریوها توسط انسان‎ها بلعیده می‎شوند وبنابراین، با در نظر گرفتن فاصلة میانی هر بلوم، همبستگی میان درجه حرارت سطحی آب دریا و رخداد وبا را می توان محاسبه نمود.

در حقیقت، رخداد وبا با اندازه گیری های درجه حرارت سطحی آب دریا در طی سال های 2002-1998 یک همخوانی شگرفی را از خود نشان داده است. مطالعات دامنه دار در مورد بادهای موسمی در خلیج بنگال و پدیدة ال‎نینو در آمریکای جنوبی، اطلاعات ارزشمندی را در مورد تدوین یک مدل ریاضی غیر خطی پیچیده، برای پیشگویی رخدادهای همه گیری وبا بوجود آورده اند. این اطلاعات پیشگویی کننده می توانند در تدوین راهبردهای واکسیناسیونی منطقه ای و آگاه سازی پیکرة جامعه برای رویارویی با بیماری کشندة وبا و مصرف آب آشامیدنی سالم بسیار سودمند باشند.

مطالعات ژنومیک جدید، یافته های نوینی را در مورد ویبریوکلرا مطرح کرده اند. این یافته ها که از طریق سفر به ژرفای اقیانوس با زیر دریایی تحقیقاتی “آلوین” در کنار گرما -آب دود کش های اعماق اقیانوس- بدست آمده است، نشان می دهد که ویبریوها در آب 50 درجه سانتی گراد در کنار این آب دودکش ها که تجمعی از کوپه پورها را در خود داشته اند، زندگی می کنند. بررسی مقایسة توالی ژنومی این ویبریوها با ویبریوکلرا، نشان دهندة وابستگی خانوادگی فراوان آنها می‎باشد.

به زبان دیگر، ویبریوکلرا دودمان دریایی دارد و دیگر نمی توان آن را گونه ای پاتوژن دانست که انسان میزبان آن است؛ بلکه پسندیده است که به ویبریوکلرا همچون گونه ای دریایی بنگریم که به زیست در میزبان انسانی نیز سازش یافته است.